水稻生长需依次经过抽穗期、灌浆期、乳熟期、蜡熟期等时期。图1是水稻叶肉细胞光合作用和呼吸作用部分过程示意图。如表是水稻的早衰型品种和持绿型品种相应实验条件下测得的光合作用指标。回答下列问题：
| 生长时期 | 光补偿点（μmol•m-2•s-1） | 光饱和点（μmol•m-2•s-1） | 最大净光合速率CO2/（μmol•m-2•s-1） | |||
| 品种甲 | 品种乙 | 品种甲 | 品种乙 | 品种甲 | 品种乙 | |
| 抽穗期 | 63 | 46 | 1936 | 2000 | 23.13 | 26.98 |
| 蜡熟期 | 75 | 72 | 1732 | 1365 | 19.17 | 12.63 |
细胞质基质和线粒体基质
细胞质基质和线粒体基质
。①～④过程中能产生ATP的有 ①③④
①③④
。（2）进入蜡熟期后，早衰期品种出现“籽叶皆黄”现象，而持绿型品种出现“叶青籽黄”的现象。用这个时期的两个品系叶片进行色素提取和分离实验，在滤纸条上，由上到下第三条色素带较宽的是品系
甲
甲
（选填“甲”或“乙”）。（3）科学家从水稻叶肉细胞中分离出类囊体用磷脂分子包裹形成图2所示的“油包水液滴”结构，在其中加入足量NADP+、ADP等物质，并对该结构采取明暗交替处理，一段时间内检测此结构内产生NADPH（[H]）的量，结果如图3所示，说明“油包水液滴”内的人工光反应系统构建成功。原因是
在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH，在暗期NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定
在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH，在暗期NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定
。图2外膜与细胞膜在骨架结构上的差异是 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，而油包水液滴中只有单层磷脂分子层
细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，而油包水液滴中只有单层磷脂分子层
。（4）进一步将相关酶等物质加入“油包水液滴”内，通入充足的
CO2
CO2
作为原料，形成化学反应循环。用该体系A组明暗（1秒光照，1秒黑暗）交替进行了60分钟，B组持续进行了30分钟光照，测定有机物含量，则A组 ＞
＞
B组（选填“＞”、“＜“或“=”）在暗转明初期，C3化合物含量 减少
减少
。（5）将四组相同的水稻培养在密闭的装置中，控制不同的温度条件，若12小时光照，12小时黑暗，依据图4的数据，t1与t4比较，哪个温度更适于水稻生长
t4
t4
。【答案】细胞质基质和线粒体基质；①③④；甲；在明期类囊体上发生光反应产生并积累NADPH，在暗期NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，而油包水液滴中只有单层磷脂分子层；CO2；＞；减少；t4
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：5引用：1难度：0.6
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1．如图是某植物叶肉细胞的部分生理过程示意图。已知该植物叶肉细胞在适宜光照、较高的氧气浓度条件下由于Rubisco酶既能催化过程①，也能催化过程②，可同时进行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2浓度高，CO2浓度低时，Rubisco酶可催化C5（RuBp）加O2形成1个C3、1个C2，2个C2在线粒体等结构中再经一系列转化形成1个C3、1个CO2，C3再进入卡尔文循环。回答下列问题：
（1）图中，过程②发生的场所是。
（2）该植物叶肉细胞光合作用产生的糖类物质，在氧气充足的条件下，可被氧化为（填物质名称）后进入线粒体，继而在（填场所）彻底氧化分解成CO2。
（3）据图推测，当CO2浓度与O2浓度的比值（填“高”或“低”）时，有利于水稻进行光呼吸而不利于光合作用中有机物的积累，从C5的角度分析，其原因是。
（4）科学研究发现，在一些蓝藻中存在CO2浓缩机制：蓝藻中产生一种特殊的蛋白质微室，能将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制的意义是。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：21引用：1难度：0.7 -
2．研究发现，Rubisco酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质，由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成，功能上属于双功能酶。当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶却错误的催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2，这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。回答下列问题：
（1）Rubisco酶在细胞的中的核糖体上合成。在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶所催化的反应产物是，其发挥作用的场所是。
（2）当胞间CO2与O2浓度的比值减小时，有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的积累。请从C5的角度分析，原因是。
（3）为纠正Rubisco酶的错误反应，光合植物创造了多种高代价的补救机制，如有的细胞中产生一种特殊蛋白质微室，将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制形成的意义是。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：50引用：5难度：0.6 -
3．光呼吸可使水稻和小麦等作物的光合效率降低20%至50%，造成减产。
光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；当CO2浓度低而O2浓度高时，RuBP与O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），乙醇酸通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/4的PG则以CO2的形式释放，具体过程如图1所示。请回答下列问题：
（1）在红光照射条件下，参与光反应的主要色素是；据图1可推知，Rubisco酶主要分布在叶绿体基质中，催化CO2与C5结合，生成2分子C3，影响该反应的内部因素有（写出2点即可）。在光照条件下，Rubisco酶可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的NADPH将其还原，也可以催化RuBP与O2反应；推测O2与CO2比值时，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（2）从图1看出，正常光合作用的叶片，突然停止光照后叶片会出现快速释放CO2的现象（CO2猝发），试解释这一现象产生的原因：。从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是。
（3）水稻、小麦属于C3植物，而高粱、玉米属于C4植物，其特有的C4途径如图2所示。根据图2中信息推测，PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点，进一步推测C4植物光呼吸比C3植物的。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：21引用：3难度：0.5
